多变的高考生物试题 不变的解法 5

1、【生物 09】多变的高考生物试题 不变的解法同学们在备考时会做很多的预测题，但很少会击中当年的高考题。其实，虽然我们无法命中题目，但可以命中解题规律和知识原理。不管生物试题如何灵活多变，基础知识及解题技巧是通用的。本文带同学们看看如何利用旧知识来解答新题。一、求亲本基因型不确定时的遗传概率不变的配子基因频率法例 1 右图是某单基因遗传病系谱图,基因用 A、a 表示,已知 5 是纯合体。请据图回答， 若个体 12 和 13 婚配，则子女中患病的概率是 。【思维导引】本题只涉及一对等位基因的遗传，但题中个体 12 和 13 的基因型有多种可能。其解题思路是：通过分析遗传系谱图确定遗传方式及基因在染

2、色体的位置分析个体 12 和13 可能的基因型求出个体 12 和 13 产生各种基因的基因频率两个亲本 a 基因频率相乘即为子女患病的概率。解析：根据正常双亲 1 和 2 生出患者 7 可知，该遗传病为常染色体隐性遗传病。据此知 7 的基因型为 aa，则 1 和 2 的基因型均为 Aa，那么 6 和 9 的基因型分别都是 1/3AA 或 2/3Aa。又知 4 是患者，则推知 10 为 Aa。已知 5 是纯合子，基因型为 AA，则其配子的基因频率为 A=1；6 的基因型为 1/3AA、2/3Aa， 则其配子的基因频率为A=2/3，a=1/3；5 和 6 婚配的后代基因型频率为AA=1A2/3A=

3、2/3AA， Aa=1A1/3a=1/3Aa，即个体 12 的基因型可能为 2/3AA 或 1/3Aa，则其产生配子的基因频率为 A=5/6，a=1/6。同理，再确定个体 13 的基因型。已推知 9 的基因型为 1/3AA 或 2/3Aa，则其配子的基因频率为 A=2/3，a=1/3；10 的基因型是 Aa，则其配子基因频率为 A=1/2，a=1/2。那么，9 和 10 婚配，子代的基因型概率为 AA=2/3A1/2A=1/3AA，Aa=2/3A1/2a+1/2A1/3a=1/2Aa， aa=1/3a1/2a=1/6aa。因为 13 不患病，所以 13 的基因型只有两种可能：1/3AA，1/2

4、Aa，其比例为 23，即 AA 占2/5，Aa 占 3/5。据此推算，个体 13 产生的配子基因频率为 A=7/10，a=3/10。因此，个体12 与 13 婚配后代可能的基因型及概率为 AA=5/6A7/10A=7/12AA；Aa=5/6A3/10a+7/10A1/6a=11/30Aa；aa=1/6a3/10a=1/20aa。答案： 1/20变式训练 1 基因型为 Aa 的水稻自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗，人工去掉隐性个体，并分成两组，让一组全部自交，让二组自由传粉。一、二组的植株上 aa 基因型的种子所占比例为（ ）A1/9 1/6B3/8 1/9C1/6 5/12D1/6 1/9

5、【异题同解】例 1 为动物的交配问题，一般为自由交配；变式训练 1 为植物传粉问题，让其自由传粉时，可用与例题相似的配子基因频率方法求解。7 / 5在涉及群体遗传或者当亲本的基因型有多种可能时，使用亲本产生的基因频率的方法来求遗传概率。具体的方法是：雌性或雄性亲本基因型有多种可能时，分别分析其产生含不同基因的某种配子的基因频率，然后根据子代的要求求出相应的基因型频率，再根据基因型频率求出相应的表现型频率。二、多种遗传病遗传概率与表现型比例的计算不变的先分后合原则例 2 人类遗传病调查中发现两个家系中都有甲遗传病（基因为 H、h）和乙遗传病（基因为T、t）患者，系谱图如下。若3 无乙病致病基因，

6、请回答下列问题（所有概率用分数表示）：（1） 2 的基因型为 ；5 的基因型为 。（2） 如果5 与6 结婚，则所生男孩同时患两种遗传病的概率为。（3） 如果5 与 h 基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子，则儿子携带 h 基因的概率为。【思维导引】此题考查的是涉及两对等位基因的遗传，并且亲本的基因型不只一种，因此采用先分后合的方法可以使问题简化。其解题思路为：仔细审题判断每种遗传病的显隐性及在染色置判断有关亲本的基因型分别求出甲、乙两种病患病与正常的概率按题中要求运用乘法法则求出相应的概率。解析：系谱图中正常的-1 和-2 的后代中有一个甲病女患者为-2，说明甲病为常染色体隐性遗传。正常

7、的-3 和-4 的后代中有一个两病皆患的患者-9，说明乙病为隐性遗传病； 3 无乙病致病基因，说明乙一定为伴 X 遗传。（1） -2 患甲病，可以推出-1 和-2 有关甲病的基因型为 Hh。对于乙病，由于-1 为乙病患者，则2 为携带者。综合可知2 的基因型为 HhXTXt。对于5 来说，其表现型正常，则对乙病来说基因型为 XTY。对于甲病，由于-1 和-2 有关于甲病的基因型为Hh，所以5 对于甲病来说基因型为 1/3HH 或 2/3Hh。综合可写出其基因型 1/3HHXTY 或2/3HhXTY。（2） 在计算5 与6 结婚，所生男孩同时患两种遗传病的概率时，5 基因型为1/3HHXTY 或

8、 2/3HhXTY。6 对甲、乙两病都有两种基因型，综合基因型有 4 种。由于两个亲本的基因型都不只一种，因此综合计算较复杂。如果两种病分开来计算再综合考虑则简单些。对于甲病来说，5 基因型为 1/3HH 或 2/3Hh，6 基因型为 1/3HH 或 2/3Hh，则后代患甲病的概率为 2/32/31/4=1/9。对于乙病来说，5 基因型为 XTY，6 基因型为1/2XTXT、1/2XTXt .则所生男孩患乙病的概率为 1/21/2=1/4。因此所生男孩同时患两种遗传病的概率为 1/91/4=1/36。（3） -5 的基因型为 1/3HH 或 2/3Hh（只涉及甲病），与之婚配的是携带者基因型为

9、 Hh。两者的后代中表现型正常的概率为 1-2/31/4=5/6 。 而出现携带者 Hh 的概率为1/31/2+2/31/2=1/2。这样儿子携带 h 基因的概率为（1/2）/（5/6）=3/5。答 案 ：HhXTXt HHXTY 或 HhXTY 1/36 3/5变式训练 2 某种鼠中，皮毛黄色（A）对灰色（a）为显性，短尾（B）对长尾（b）为显性。基因 A 或 B 纯合会导致个体在胚胎期死亡。两对基因位于常染色体上，相互间独立遗传。现有一对表现型均为黄色短尾的雌、雄鼠交配。则理论上子代中成活个体的表现型及比例分别 为 。【异题同解】本题与例题不同之处是本题所问为子代中成活个体的表现型及比例，

10、相同之处是仍为对两种遗传性状的考查，由于涉及致死遗传，直接推断答案易出错。可用先分后合的解题策略，“分”即将基因自由组合的问题分解成两个基因分离定律的内容，也就是说分别求每一种病的患病概率；“合”即根据题中要求采用乘法法则求患两种病的概率或患病的概率。这样比同时考虑两种病会简单得多，也不容易出错。三、DNA 碱基比例的计算不变的碱基互补配对原则及其衍生关系要学习网一直在为调动你的学习积极性而努力例 3 某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，一条链上 ATGC1234，则该 DNA 分子（）A. 含有 4 个游离的磷酸基B. 连续复制 2 次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸 210 个C4 种

11、碱 基 ATGC3377 D碱基排列方式共有 4100 种【思维导引】本题涉及 DNA 碱基比例与数量的判断，根据碱基互补配对原则解题即可。解析：一个双链 DNA 分子中含有 2 个游离的磷酸基。由一条链上 ATGC1234 可计算得出一条链上 100 个碱基中 A、T、G、C 的数量依次是 10、20、30、40，另一条链上 A、T、G、C 的数量则依次是 20、10、40、30。故该 DNA 中腺嘌呤脱氧核苷酸数为 10 2030 个。连续复制 2 次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数（221）3090 个，4 种碱基的比例是 ATGC（1020）（2010）（3040）（4030）3030

12、70703377。含 200 个碱基的 DNA 在不考虑每种碱基比例关系的情况下，可能的碱基排列方式共有 4100 种，但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于 4100 种。答案为 C。变式训练 3 某 DNA 分子片段中，胞嘧啶有 240 个，占全部碱基的 30%，则该片段中腺嘌呤有 （ ）A240 个B48 个C800 个D160 个【异题同解】此题与例题都是利用碱基互补配对原则进行解题，根据两个非互补碱基之和占全部碱基的 50%，可得腺嘌呤占全部碱基的 20%。根据胞嘧啶数目与比例可求腺嘌呤数。在计算 DNA 分子有关碱基比例时，所依据的原则始终是碱基配对原则。即在一个 DNA

13、分子中，AT ，GC。由此衍生出的关系有：（AG）/（TC）等非互补碱基的和之比在整个 DNA 分子中为 1，两条互补链的比例互为倒数；（AT）/（GC）互补碱基的和之比在整个 DNA 分子中及两条互补链的比例均相等；两个非互补碱基之和占整个 DNA 碱基总数的一半。四、同位素示踪标记 DNA 复制过程的有关实验探究不变的 DNA 半保留复制原理例 4 如图表示某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法对有关 DNA 复制的方式是全保留还是半保留进行了探究（已知全保留复制中子代 DNA 均由两条子链构成，培养用的细菌大约每 20 min 分裂一次，产生子代）。请据图回

14、答：分析图中实验三的离心结果：如果 DNA 位于 1/2 重带和 1/2 轻带位置，则是全保留复制还是半保留复制？ 。如果 DNA 位于全中带位置，则是 复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果 DNA 位于 （位置及比例，下同）带位置， 则是全保留复制；如果 DNA 位于 带位置,则是半保留复制。【思维导引】本题通过实验探究 DNA 复制的方式，本质是考查 DNA 半保留复制的原理的应用。解题时可先假设 DNA 全保留或半保留复制时细菌培养后离心的结果，然后再按照题中要求具体分析。解析：含 15 N 的细菌在含 14 N 的培养基上培养 20 min，即细菌繁殖一代，DNA

15、 如果进行半保留复制，产生的两个子代 DNA 均含 14N 和 15 N，离心后全位于中带。如果为全保留复制， 则子代的两个 DNA 中其中一个来自亲代离心后位于重带，一个 DNA 两条链来自新合成，离心后位于轻带。含 14 N 的细菌在含 15N 的培养基上培养 40 min，即细菌繁殖两代，如是 DNA 进行全保留复制，则只含 14 N 的 DNA 位于轻带占 1/4，只含 15N 的 DNA 位于重带占 3/4；如果 DNA 进行半保留复制，则含 14N 和 15N 的 DNA 位于中带且占 1/2，只含 15 N 的 DNA 位于重带且占1/2。答案： 全保留 半保留 1/4 轻和 3

16、/4 重 1/2 轻和 1/2 重变式训练 4 在试管内合成 DNA 的实验过程是：先把高能磷酸基团接到 4 种含 14N 脱氧核苷酸上，然后加入 DNA 解旋酶和 DNA 聚合酶，最后放入一个带有 15N 标记的 DNA 分子，让其复制一次。根据所学知识回答下列问题：（1） 分析得知，新合成的 DNA 分子中，AT，CG。这个事实说明，DNA 的合成遵循 。（2） 新合成的 DNA 分子中（AT）/（GC）的比与标记 DNA 的比一样，这说明新 DNA分子是 。（3） 经分析，新合成的 DNA 分子中，带有 15N 标记的链约占总量的 50%。这个事实说明 。（4） 复制 5 次后，带有 15N 标记的 DNA 分子数为 条。带有 14N 标记的 DNA分子数为 条。【异题同解】此题与例题都是利用 DNA 的半保留复制的原理进行解题，只是例题还分析了全保留复制子代的可能结果。无论是计算复制多少代需要某种碱基的数量，还是通过密度梯度离心判断 DNA 的复制方式，其本质都是不变的，由于碱基互补配对，因此产生的 DNA 中一定是 AT，CG。子代与亲代 DNA 结构完全相同。 如果是 DNA 半保留复制，其子代 DNA 一条单链来自母链，另一条单链来自新合成的子链。无论复制多少代，产生的后代 DNA 中含有亲代母链的 DNA 分子只